[发明专利]用于具有线虫抗性的高产大豆的方法和组合物

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2007年10月12日提交的美国 临时申请60/979422的优先权。该申请的全部内容在此引入作为参考。

序列表的引入

包含2008年9月23日创建的、10664字节(在Microsoft中统计)的名为“pa_55015B.txt”的文件的序列表包括18个核苷酸序 列。该电子序列表在此以电子形式提交，并且引入本文作为参考。

发明背景

1.发明领域

本发明属于植物育种领域。更具体地说，本发明提供用于选择和 产生除了产量等同(yield parity)和农艺学优良表型以外还显示对线 虫多个小种(race)的抗性的大豆植物的方法和组合物。

2.相关技术描述

大豆胞囊线虫(SCN)(Heterodera glycines Ichinohe)是破坏性最强 的大豆[Glycine max(L.)Merrill]害虫。仅在美国，2002年由SCN引起 的产量损失据估计为360万兆克，造成大约78380万美元的损失 (Wrather等人.Plant Health Progress doi：10.1094/PHP-2003-0325-01- RV，2003)。但是，宿主植物抗性是一种节约成本的和低投入的控制 SCN的方法。大豆胞囊线虫抗性栽培种在SCN侵扰的地点产量较好， 但是在无侵扰的地点则丧失了相对于敏感大豆栽培种的优势(Donald等 人.Journal of Nematology.38：76-82，2006)。由于在低SCN压力下 SCN抗性品种与敏感品种相比产量较低，阻碍了广泛采用SCN抗性品 种。

当前已知118个植物引入种(PI)和野生种对SCN有抗性。在美国开 发的SCN抗性栽培种中，抗性可以追溯到5个来源：大豆′Peking′、PI 88788、PI 90763、PI 437654或PI 209332。美国中西部SCN抗性的主 要来源是PI 88788，尽管少数栽培种具有来自PI 90763、PI 437654和 PI 209332的抗性。在北美洲，所有SCN抗性品种中有超过90％携带来 源于PI 88788的抗性。这是由于广泛使用栽培种“Fayette”作为PI 88788 的来源引起的，该栽培种的普遍使用是由于其良好的农艺学特征。

分子标记技术促进了决定SCN抗性的数量性状基因座(QTL)的鉴 定和表征。在几乎所有QTL作图研究中，两个基因座-连锁群(LG)G 上的rhg1和LG A2上的Rhg4-似乎是各个抗性来源之间最重要的和最 常见的。PI 437654、PI 209332、PI 88788、PI 90763、PI 89772和 Peking全都具有主要SCN抗性基因——连锁群G上的rhg1(Cregan等人， TAG 99：811-818，1999)。该基因座控制抗性全部变异中的大部分，并 且对SCN的几个不同的群体类型是有效的。另外，Peking、PI 209332 和PI 437654具有定位于连锁群A2上靠近I基因座(黑色种皮色素沉着) 的抗性基因Rhg4(Cregan等人.TAG 99：811-818，1999)。在PI88788 中，抗性似乎主要由rhg1控制，另外的效应是由针对其它SCN群体的 Rhg4和Rhg5引起的。已经假设了另外两个基因Rhg2和Rhg3，但是没 有得到证实和表征。但是，在Peking中，SCN抗性是双基因的，需要 rhg1和Rhg4才能具有对小种3的完全抗性(HG 0，HG 7)。单独使用任 一基因在提供针对SCN的植物保护方面无效，无论小种或分离种如 何。

与大豆中SCN抗性的渗入相关的产量不足已得到很好地证明。在 具有低SCN压力的环境中生长时，SCN抗性大豆栽培种的产量比敏感 栽培种低5-10％(Noel，Biology and management of the soybean cyst nematode，APS Press，St.Paul，Minn.p.1-13，1992)。在非侵扰田间试 验中，具有来源于PI 88788的SCN抗性等位基因的栽培种的产量不足 比敏感栽培种平均低161kg[ha^-1](Chen等人.Plant Dis Vol.85：760- 777，1999)。